News Flash

पिंजऱ्यात कोंडलेली उत्तुंग प्रतिभा

इतिहास स्वत:चीच पुनरावृत्ती करत असतो असे म्हणतात.

इतिहास स्वत:चीच पुनरावृत्ती करत असतो असे म्हणतात. अनेक वेळा तसे घडणे हे मानवतेच्या भल्यासाठीही असू शकते. आधुनिक विज्ञानाचा जनक म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या गॅलिलिओला आयुष्याची शेवटची आठ वर्षे तत्कालीन धर्मसत्तेच्या नजरकैदेत राहावे लागले. शिवाय वयपरत्वे आलेल्या अंधत्वामुळे अंध:काराने त्याला घेरले. त्याच्या मनाचा विलक्षण कोंडमारा झाला. पण त्याची आंतरिक शक्ती प्रचंड दांडगी! जन्मभर अतिकष्टाने मिळवलेले ज्ञान सामान्यजनांपर्यंत पोहोचविण्याच्या प्रयासांत तो जगत गेला आणि मृत्यूही पावला. ती तारीख होती : ८ जानेवारी १६४२!

कदाचित नियतीचा बालिश खेळ असेल, पण बरोब्बर तीनशे वर्षांनी याच दिवशी- म्हणजे ८ जानेवारी १९४२ रोजी गॅलिलिओच्या तोडीस तोड असा आणखी एक महामानव जन्माला आला. त्याचे नाव- स्टीफन विल्यम हॉकिंग! ‘जीनिअस’ या शब्दाने वर्णन करता येईल अशी असामान्य प्रज्ञा आणि प्रतिभा, विज्ञानावरील तीच अपार व उत्कट श्रद्धा आणि.. आणखी एक महत्त्वाचे साम्यस्थळ- ते म्हणजे अशा अलौकिक मानवी गुणांना जखडून टाकणारी, हतबल करू पाहणारी एक निर्घृण कैद! स्वत:चे शरीरच स्वत:चे वैरी झालेले. एका दुर्मीळ आणि असाध्य अशा रोगाच्या भक्ष्यस्थानी पडत जाणारे!

तीनशे वर्षांपूर्वीच्या आपल्या दिग्गज पूर्वसुरीचा आणखी एक महत्त्वाचा गुण हॉकिंगजवळ होता. अपार जिद्द आणि मनोबल! आत्मकणवेचा डाग आपल्या चैतन्यमय मनावर पडू न देण्याचा खंबीरपणा! जर्जर शरीराच्या पिंजऱ्यातील आपल्या प्रतिभेला नैराश्याच्या कारावासात कैद न करता दिगन्तात विहरू देण्याची उन्मुक्तता! अशा या विलक्षण व्यक्तित्वाची एक चुणूक वैज्ञानिक- जगताला दिसली ती २९ एप्रिल १९७९ या दिवशी.

केंब्रिज विद्यापीठाची जगप्रसिद्ध कॅव्हेंडीश प्रयोगशाळा हे स्थळ. ‘लुकेशियन प्रोफेसर ऑफ मॅथेमॅटिक्स’ हे सन्माननीय पद प्रदान करण्याचा समारंभ. पद स्वीकारणारी व्यक्ती व्हीलचेअरवर बसून सभागृहात आलेली! त्या व्यक्तीचे नाव- डॉ. स्टीफन हॉकिंग. त्यांच्या शुभारंभाच्या भाषणाचा विषय होता- ‘सैद्धान्तिक पदार्थविज्ञानाचा अंत नजरेच्या टप्प्यात आला आहे का?’

विकलांग शरीराच्या, परंतु दुर्दम्य मनोबलाच्या हॉकिंग यांनी स्पष्टपणे सांगितले, ‘‘होय, आला आहे. विज्ञानाचे परमपवित्र तीर्थस्थान गाठण्यासाठी चला माझ्याबरोबर एका रोमांचक सफरीवर. अवकाश आणि काळाच्या टप्प्याला मागे टाकून एक असा संयुक्त सिद्धान्त शोधू या- ज्यायोगे विश्वाचा संपूर्ण खुलासा मिळेल.’’

इतकेच बोलून ते थांबले नाहीत. त्यांनी जाहीरच करून टाकले, की नजीकच्या काळात सैद्धान्तिक विज्ञान क्षेत्राची आवश्यकता संपुष्टात येणार आहे. ‘सर्वसमावेशक सिद्धान्त’ (थिअरी फॉर एव्हरीथिंग) प्रस्थापित झाला की त्यांच्यासारख्या सैद्धान्तिकांना काही कामच उरणार नाही.

हा होता प्रखर आत्मविश्वास! त्यांच्या अंत:चक्षूंना जाणवणाऱ्या विश्वाच्या जगड्व्याळ स्वरूपामागची साधीसुधी यंत्रणा आणि नैसर्गिक नियमावली यांचा शोध घेण्याची दुर्दम्य इच्छाशक्ती!

गॅलिलिओप्रमाणेच न्यूटन आणि आइनस्टाईन यांच्याबरोबरही हॉकिंग यांचे काही नाते जुळलेले असावे. न्यूटन यांना ३१० वर्षांपूर्वी- म्हणजे सन १६६९ मध्ये याच केंब्रिज विद्यापीठाने हीच लुकेशियन प्रोफेसरशिप प्रदान केली होती आणि ज्या वर्षी ते पद हॉकिंग यांना मिळाले ते वर्ष होते आइनस्टाईन यांच्या जन्मशताब्दीचे!

या सर्व योगायोगांचा हॉकिंग यांना मनापासून अभिमान वाटे. त्यापलीकडे जाऊन या दिग्गज पूर्वसुरींच्या सैद्धान्तिक शास्त्राचा कसून अभ्यास करण्याची त्यांची वृत्ती होती.

वाढत्या आजाराच्या प्रमाणातच वैश्विक संशोधनाची इच्छा त्यांच्यात बळावत गेली होती. त्यातच रॉजर पेनरोझसारखा तरुण गणिती त्यांचा मित्र झाला. दोघांनी मिळून ‘सिंग्युलॅरिटीज’चा सिद्धान्त मांडला. हा सिद्धान्त थोडक्यात असा होता :  ‘ताऱ्याच्या पोटातील अणुइंधन संपल्यानंतर तो स्वत:च्या गुरुत्वाकर्षणाने स्वत:च्या केंद्राकडे ढासळू लागतो. अतिलहान आकारमानात येईपर्यंत तो ढासळतो. त्यावेळी त्याची घनता अमर्याद होते. तो बिंदूवत होतो. अशा बिंदूला सिंग्युलॅरिटी म्हणतात.’

सिंग्युलॅरिटीच्या संकल्पनेतूनच हॉकिंग यांना कृष्णविवराची संकल्पना सुचली. आइनस्टाईनच्या व्यापक सापेक्षतावादाचा आधार घेऊन विश्वाला आरंभबिंदू आहे असे सिद्ध करणारे हॉकिंग आणि त्यांचे मित्र पेनरोझ हे पहिले वैज्ञानिक होते. याच संशोधनामुळे त्यांना आद्य महास्फोटाचे भाकीत करता आले आणि विश्वामधल्या कृष्णविवरांच्या अस्तित्वाविषयी स्पष्ट विचार मांडता आले. विश्वनिर्मितीच्या क्षणी निर्माण झालेल्या अतिसूक्ष्म कृष्णविवरांचे भाकीतही हॉकिंग यांनी मांडले.

हॉकिंग यांनी मांडलेला सर्वात क्रांतिकारी सिद्धान्त म्हणजे त्यांनी घडवलेले व्यापक सापेक्षतावाद आणि पुंजवाद यांचे संयुक्त उपयोजन! हे एक प्रचंड आव्हान होते. इतके, की आइनस्टाईननादेखील जन्मभर प्रयत्न करून या दोन मौलिक संकल्पनांचा परस्परांशी ताळमेळ जुळवता आला नव्हता. विसाव्या शतकात उदयाला आलेल्या या संकल्पना आधुनिक विज्ञानाची पायाभरणी करणाऱ्या आहेत.

मात्र, या संकल्पनांचा संयोग घडवून त्यातून एक संयुक्त सिद्धान्त मांडणे अवघड असण्याचे कारण म्हणजे या दोन्हींच्या मुळाशी अंतर्भूत असे विरोधाभास आहेत. पुंजवाद सांगतो की, अगदी सूक्ष्म अंतरामध्ये ‘अनिश्चितता तत्त्व’ काम करते आणि तिथे प्रचंड प्रमाणात ऊर्जा असते. सापेक्षतावाद सांगतो की, अतिसूक्ष्म अंतरांमध्ये कोंडलेली प्रचंड ऊर्जा ढासळून कृष्णविवरांमध्ये रूपांतरित होते. या दोन संकल्पनांच्या एकत्रीकरणामुळे असा अर्थ निघतो की अवकाश (Space) आणि काळ (Time) हे अगोदरच संपूर्णपणे ढासळलेले असायला पाहिजे होते. आणि कृष्णविवरांमध्ये लुप्त झाल्यामुळे त्यांना स्वत:चे विशेष असे स्वतंत्र अस्तित्वच राहिले नसते किंवा मग ते संपुष्टात आले असते.

वरील दोन्ही सिद्धांतांना स्वतंत्रपणे मान्यता मिळालेली असली तरी त्यांच्यामधील या अंतर्विरोधाने आइनस्टाईनसकट भल्याभल्यांना बुचकळ्यात टाकले होते. कृष्णविवरांच्या बाह्य़ सीमेवर पुंजवाद लागू करण्याचे गणनमापन करणारे हॉकिंग हे पहिले वैज्ञानिक ठरले आहेत. कृष्णविवरांच्या बाह्य़ सीमेवर (बाह्य़ सीमा = = edge, यालाच घटना क्षितीज किंवा ‘Schwarzschild Radius’ असे वैज्ञानिक परिभाषेत म्हणतात.) कार्यरत असलेल्या पुंजिक प्रक्रियांमुळे कृष्णविवरांतून ऊर्जेचे प्रारण (Radiation) होते, असे हॉकिंग यांनी गणितातून सिद्ध केले.

त्यामुळेच असे म्हणावे लागते की, कृष्णविवर हे पूर्णपणे काळे (अदृश्य) नसतेच. कारण ‘हॉकिंग रेडिएशन’च्या तत्त्वानुसार ही विवरे ऊर्जेला बाहेर टाकतात. पुंजवाद आणि सापेक्षतावाद यांच्या मिलाफातून निर्माण होणाऱ्या घडामोडींचे गणनमापन करणारे अध्वर्यु या नात्याने हॉकिंग यांनी हेही सिद्ध केले की, कृष्णविवरांची स्थिरता ही कायमस्वरूपी नसते.

अखिल विज्ञानजगत आणि व्यक्तिश: मी स्वत: हॉकिंग यांच्या या संशोधनाचे ऋणी आहोत. अतिसूक्ष्म आणि अतिप्रचंड अंतरावर घडणाऱ्या वैज्ञानिक घडामोडींमधील पूल सांधण्याचे काम तर त्यांच्या या संकल्पनांनी झालेच; शिवाय या संशोधनामुळे आम जनतेमधील अवैज्ञानिक मानसिकतेच्या घटकांच्या मनातील शंका व भीती यांचे निराकरणही करता आले. स्वित्र्झलडमधील ‘सर्न’ प्रयोगशाळेमध्ये ‘लार्ज ह्रेडॉन कोलायडर’वर (एलएचसी) उच्च-ऊर्जा प्रयोग चालू असताना निर्माण होणारी अतिसूक्ष्म (Microscopic) कृष्णविवरे क्षणार्धात वाढून पृथ्वीला गिळंकृत करतील, या भीतीचे सावट जनमानसात निर्माण झाले होते. ‘हॉकिंग रेडिएशन’च्या आधारावर मी एक सैद्धान्तिक अभ्यास हाती घेतला व एक शोधनिबंध प्रसिद्ध केला. त्याचे शीर्षक होते- ‘Production and Decay of spinning Black Holes at Colliders and Tests of Black Hole Dynamics’ (‘फीजिकल रीव्ह्य़ू डी- ६०’मध्ये १८ डिसेंबर २००२ रोजी प्रकाशित) या निबंधात असे म्हटले होते की, अशी निर्माण झालेली कृष्णविवरे इतकी सूक्ष्म असतात की जवळच्या प्रोटॉन किंवा न्यूट्रॉन यांच्यामधील ऊर्जा शोषून स्वत:मध्ये साठविण्यासाठी जे अंतर कापावे लागते, त्यापूर्वीच त्यांची वाफ होऊन जाते.

असे घडण्याचे कारण हे की, कृष्णविवरांची ऊर्जा उत्सर्जनाची गती त्यांच्या आकारमानाच्या व्यस्त प्रमाणात वाढते. ज्यामुळे अतिसूक्ष्म कृष्णविवरांमध्ये ती प्रचंड प्रमाणात वाढलेली असते. या सिद्धान्ताला अनुसरून ही अतिसूक्ष्म कृष्णविवरे धोक्याच्या पातळीवर पोहोचण्यापूर्वीच उत्सर्जनाने विरून जातात.

या पाश्र्वभूमीवर सर्व शंका फोल ठरल्या आहेत. इतकेच नव्हे तर ‘एलएचसी’ने नऊ वर्षे अविरत काम करून ‘हिग्ज बोसॉन’चा भव्य शोध लावला.

इथे हेही सांगितले पाहिजे की, जागतिक स्तरावरचा सर्वात भव्य असा ‘एलएचसी’-वरचा वैज्ञानिक प्रयोग सन २०३५ पर्यंत कार्यरत राहावा यादृष्टीने ‘एलएचसी’ची कार्यक्षमता वाढविण्याच्या योजना चालू आहेत. ‘एलएचसी’मध्ये कृष्ण-जडतत्त्वाचे मूलकण निर्माण करणेदेखील हॉकिंगच्या संशोधनामुळे शक्य होणार आहे. तसेच विश्वामध्ये प्रतिजडतत्त्वापेक्षा जडतत्त्वाचे प्रमाण अधिक का आहे, याचा खुलासा करू शकणाऱ्या आणखी जास्त प्रकारच्या हिग्ज बोसॉनच्या खुणा आपल्याला दिसू शकतील.

विश्वोत्पत्तीच्या क्षणी (म्हणजे महास्फोटाच्या क्षणी) आरंभ झालेल्या काळापासून ते दिक्कालापर्यंत झालेल्या विश्वाच्या वाटचालीची जाण, मूलकणांबद्दलची जाण आणि अतिसूक्ष्म अंतरावर होणाऱ्या नैसर्गिक बलांच्या दळणवळणाची जाण- या तिन्हींचे एकत्रीकरण करून हा ज्ञानाचा वारसा हॉकिंगने आपल्या हाती सोपविला आहे.

वयाच्या २२ व्या वर्षी Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) या असाध्य रोगाची लक्षणे हॉकिंगमध्ये आढळली. हा रोग मज्जातंतूमध्ये बिघाड घडवणारा असतो आणि माणसाच्या सर्व नैसर्गिक शारीरिक शक्तींचा तो ऱ्हास करतो. अमेरिकेत या रोगाला बळी पडलेल्या एका बेसबॉल खेळाडूच्या नावावरून Lou Gehrig’s Disease असे त्याला नाव पडले. रोगाचे निदान झाल्यावर हॉकिंग फार तर दोन वर्षे काढतील असे वैद्यकीय भाकीत केले गेले होते. सुदैवाने हॉकिंग यांचा रोग फार वेगाने बळावला नाही. तरीही वयाच्या ३७ व्या वर्षी लुकेशियन पद स्वीकारताना त्यांची अवस्था फारच दयनीय होती. चालणे, लिहिणे, स्वत:च्या हाताने जेवणे या क्रिया अशक्यप्राय झाल्या होत्या. इतकेच नव्हे तर डोकं पुढे झुकून हनुवटी छातीला टेकली तरी स्वत:हून मान ताठ करणेही त्यांना जमेनासे झाले होते.

ऐन उमेदीत जडलेल्या या विलक्षण रोगामुळे हॉकिंगचा चैतन्यपूर्ण आत्मा जर्जर देहाच्या पिंजऱ्यात कोंडला गेला होता. आयुष्याची ५५ वर्षे खुर्चीवर जखडले गेलेले, वाचा हरवलेले आणि गतिशून्य झालेले हॉकिंग आपल्या जन्मजात विनोदबुद्धीला मात्र पारखे झाले नव्हते. ते म्हणत की, अशा असहायतेमुळे त्यांच्याजवळ विचार करायला भरपूर मोकळा वेळ असतो. या बोनस वेळामध्ये त्यांनी आपल्या कल्पनाशक्तीला मुक्त विहरू दिले आणि अवकाश-काळ या आयामांमध्ये बांधलेल्या विश्वाची काळाच्या आरंभबिंदूपासून ते दिक्कालापर्यंत प्रस्थापित झालेली कार्यपद्धती सांगणारे तर्कज्ञान त्यांनी जगापुढे मांडले.

आइनस्टाईन म्हणाले होते की, विश्वाबद्दलची सर्वात अनाकलनीय गोष्ट आहे ती ही, की अशा या अनाकलनीय विश्वाचे आकलन होऊ शकते. माणसाच्या प्रबळ अंत:प्रेरणेचे व इच्छाशक्तीचे हॉकिंग हे एक देदीप्यमान उदाहरण आहे. रोगजर्जर शरीराच्या अडसराची तमा न बाळगणारे आणि चैतन्याने ओसंडणारे हॉकिंगचे मन हे मानवाच्या सामूहिक प्रगतीचा मुख्य आधार आहे, मानवतेच्या वाटचालीवरची तेवती मशाल आहे. हॉकिंग यांचे जीवन आणि त्यांची त्रिकालदृष्टी आपल्याला चिरंतन प्रेरणा देत राहील.

– डॉ. आशुतोष कोतवाल

ashutosh.kotwal@duke.edu

लेखक अमेरिकेतील डय़ूक विद्यापीठात भौतिकशास्त्र विषयाचे ‘फ्रिट्झ लंडन सुप्रतिष्ठ प्राध्यापक’ आहेत.

लोकसत्ता आता टेलीग्रामवर आहे. आमचं चॅनेल (@Loksatta) जॉइन करण्यासाठी येथे क्लिक करा आणि ताज्या व महत्त्वाच्या बातम्या मिळवा.

First Published on March 18, 2018 1:13 am

Web Title: articles in marathi on stephen hawking part 2
Next Stories
1 विश्वरचनाशास्त्रातील तपस्वी
2 हॉटेलनिर्मितीची वेधक कहाणी
3 ‘समाजस्वास्थ्य’ एक समृद्ध करणारा अनुभव
Just Now!
X